CN104798223B - 填充间隙用溶胀胶带 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种溶胀胶带以及填充间隙的方法。例如，所述溶胀胶带用于存在流体的间隙内并且变形为三维形状来填充间隙以及当需要时将被间隙间隔的对象固定在合适位置。

Description

填充间隙用溶胀胶带
技术领域
本申请涉及一种填充间隙用溶胀胶带及其使用。
背景技术
在很多情况下，需要对两个间隔对象之间的间隙进行填充，并且，具有间隙的两个对象通过填充该间隙而被固定在合适的位置。
例如，在将电极组件收纳于圆柱形壳体中以制造电池时，电极组件的尺寸通常比圆柱形壳体的尺寸要小，因此，在电极组件和壳体内壁之间存在间隙。在这种情况下，收纳于壳体中的电极组件可能由于外部振动或冲击而在壳体内部自由移动，这可能导致电池的内部电阻的增大或者电极片的损坏，从而极大地劣化电池的性能。因此，应该对间隙进行填充并且将电极组件牢固地固定在合适的位置。
发明内容
技术问题
本申请提供一种填充间隙用溶胀胶带。
技术方案
本申请涉及一种填充间隙用溶胀胶带。该胶带的一个实例可以包括基底层，以及在所述基底层的一个表面上形成的压敏粘合层。
此处，上述基底层与流体(比如液体)接触时可以在长度方向上变形。例如，在一个实施例中，所述基底层可以为与流体(比如液体)接触时在长度方向上膨胀的基底层。
此处所使用的术语“长度方向”可以是指当所述基底层保持水平时，与该基底层的厚度方向(例如，图1中的箭头所指示的方向)垂直的方向。另外，本文所使用的术语“垂直”和“水平”是指在不损害所需效果的情况下基本上垂直和基本上水平，并且例如可以允许±10°、±5°或±3°的误差。
所述基底层可以在包括在该基底层的平面上的水平、垂直或对角线方向的任何方向上变形(例如膨胀)，只要该层在长度方向上变形(例如膨胀)即可。
在一个实施例中，所述基底层在长度方向上可以具有按照等式2的10％以上的变形率。
[等式2]
基底层长度方向的变形率＝(L2-L1)/L1×100
在等式2中，L1为在所述基底层与流体接触前该基底层的初始长度，而L2为该基底层与流体接触24小时后测得的该基底层的长度。
在计算等式2中，与所述基底层接触的流体的具体种类根据待填充间隙的具体状态而进行选择，但本发明并不特别局限于此。在一个实施例中，当待填充的间隙是在电极组件和收纳该电极组件的壳体之间形成的间隙时，所述流体可以是注入壳体的液态电解质。例如，术语“电解质”可以是指用于电池中的离子传导介质。另外，术语“室温”可以是指不被加热或冷却的自然温度，例如，约10℃至约30℃、约20℃至约30℃或约25℃。
基底层可以根据所要实现的三维形状的尺寸而变形，例如，在长度方向上的变形率可以为30％以上、40％以上、50％以上、60％以上、70％以上、80％以上、或者90％以上。对于基底层在长度方向上的变形率的上限没有特殊限制。换句话说，变形率越高，可实现的三维形状越大。因此，例如，根据所需三维形状的尺寸，可以对变形率进行控制。例如，所述基底层的变形率可以为500％。
在等式2中，L1和L2分别为所述基底层与流体接触前、后测得的该基底层的长度。在相对于基底层的预定方向上测量前述长度，只要在测量L1和L2时应用相同的方向，则对于该长度测量的方向没有特殊限制。
例如，当基底层为矩形片时，该基底层的长度可以是在片状的水平、垂直或对角线方向上的长度，或者可以是在片状的平面内的任意方向上的长度。然而，由于在相同的方向进行L1和L2的测量，因此，例如，当L1用作基底层的长度方向时，则L2也用作该基底层的长度方向。
对于基底层的形状没有特殊限制，例如，可以为膜或片的形状类型。另外，所述膜或片类型的基底层可以为矩形、圆形、三角形或不规则的形状。
所述基底层根据ASTM D2240的肖式A(shore A)硬度可以为70A以上。基底层根据JIS K-7311的肖式D(shore D)硬度可以为40D以上。当基底层的硬度如上所述维持时，当实现三维形状时可以提供优异的支撑强度和阻抗以填充间隙，并且可以防止在膜的解绕过程中膜的延长和变形。基底层的硬度的上限没有特殊限制，但是，例如，肖式A硬度的上限可以为100A或95A，而例如，肖式D硬度的上限可以为100D或85D。
作为基底层，例如，可以使用包括热塑性聚氨酯(TPU)膜的层。例如，基底层可以为TPU膜的单层，或包括至少一层聚氨酯膜的多层。另外，作为TPU膜，可以使用单向或双向取向膜，或非定向膜。
作为TPU膜，已知聚酯TPU膜、聚醚TPU膜或聚己酸内酯TPU膜，在这些膜中，可以选择合适的种类，但是可以适当地使用聚酯TPU膜。另外，作为TPU膜，可以使用芳香族类或脂肪族类TPU膜。当使用TPU膜时，还可以包括脱模层通过调整粘合强度以确保剥离强度(后面要描述)，但是本发明不限于此。
作为TPU膜，可以使用多元醇化合物，例如，聚酯多元醇化合物、扩链剂、以及异氰酸酯化合物，例如，包括芳香族或脂肪族二异氰酸酯化合物的混合物的反应产物，并且通过调整多元醇化合物(形成软链)与扩链剂与异氰酸酯化合物(形成硬链)的比例或种类可以提供具有所需的物理特性的TPU膜。在一个实施例中，所述基底层可以包括聚酯类TPU膜，若有需要，可以使用这样的膜，该膜的衍生自聚氨酯的聚酯多元醇的单元与衍生自异氰酸酯化合物单元和/或扩链剂的重量比调整在合适的范围内。
所述基底层可以具有TPU膜的单层结构，或者包括至少所述TPU膜的多层结构，例如，双层结构。
当所述基底层包括另一膜和TPU膜时，所述膜可以为在膜或片的制造过程中在伸长或收缩条件下制得当该基底层与流体接触时发生上述变形(例如膨胀)的聚合物膜或片。
在一个实施例中，所述膜可以包括酯键或醚键，或者纤维素酯化合物。例如，所述膜可以为丙烯酸类膜、环氧类膜或纤维素类膜。
在所述基底层的一个表面上可以形成压敏粘合层。例如，所述压敏粘合层可以以平行于上述基底层的长度方向的方向在该基底层的至少一个表面上形成。图1为示例性胶带的横截面示意图，该示例性胶带为包括压敏粘合层(202)的胶带2，其以平行于基底层(201)的长度方向的方向在该基底层的一个表面上形成。
当胶带通过压敏粘合层固定时，通过与流体接触时的膨胀，胶带可以在所述基底层的垂直于长度方向的方向上突出来实现三维形状。
为了实现上述三维结构，所述压敏粘合层可以设计为相对于玻璃具有适当的剥离强度。例如，当剥离强度小于实现所需三维形状的范围时，压敏粘合层可能无法合适地承受由基底层的变形(例如膨胀)所产生的应力，从而使得胶带可能剥离或者可能难以实现三维形状。当剥离强度在所述剥离强度范围以上时，压敏粘合层可能过度地抑制基底层的变形，从而可能难以实现上述三维形状。例如，剥离强度可以为，100gf/25mm以上、150gf/25mm以上、200gf/25mm以上、300gf/25mm以上、400gf/25mm以上、500gf/25mm以上、600gf/25mm以上、700gf/25mm以上、800gf/25mm以上、900gf/25mm以上、1,000gf/25mm以上、1,100gf/25mm以上、1,200gf/25mm以上、1,300gf/25mm以上、1,400gf/25mm以上、1,500gf/25mm以上、1,600gf/25mm以上、1,700gf/25mm以上，或者1,800gf/25mm以上。然而，上述剥离强度可以改变，例如根据所要实现的三维形状或待填充的间隙的尺寸，但本发明并不特别局限于此。剥离强度可以是在室温下以5mm/sec的剥离速度和180°的剥离角测量的剥离强度。
上述剥离强度可以变化，例如，根据所要实现的三维形状或者待填充的间隙的尺寸，但是本发明不特别局限于此。所述压敏粘合层的剥离强度可以鉴于实现所需三维形状的能力而进行控制，且对于其上限没有特殊限定。
作为所述压敏粘合层，可以使用具有上述范围的剥离强度的各种压敏粘合层。例如，作为所述压敏粘合层，可以使用丙烯酸压敏粘合剂、聚氨酯压敏粘合剂、环氧压敏粘合剂、硅压敏粘合剂或橡胶压敏粘合剂。
在一个实施例中，所述压敏粘合层可以是丙烯酸压敏粘合层，并且例如可以包含由多官能交联剂交联的丙烯酸聚合物。
例如，作为丙烯酸类聚合物，可以使用重均分子量(Mw)为400,000以上的丙烯酸类聚合物。重均分子量是通过凝胶渗透色谱法(GPC)测得的相对于标准聚苯乙烯的转换值。所述丙烯酸类聚合物的分子量的上限可以，但是不一定，控制在2,500,000以下的范围内。
所述丙烯酸类聚合物可以以如下形式被包含，其中，(甲基)丙烯酸酯单体和具有可交联官能团的可共聚单体聚合。此处，对单体的重量比没有特殊限制，并且可以鉴于所需的剥离强度来设计该聚合物。
包含在所述聚合物中的(甲基)丙烯酸酯单体可以包括，但不限于，例如(甲基)丙烯酸烷基酯，鉴于压敏粘合剂的粘结强度、玻璃化转变温度或压敏粘合性，可以使用包含具有1至14个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。作为这样的单体，可以使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯中的至少一种，但本发明并不局限于此。
具有可交联官能团的可共聚单体为可以与(甲基)丙烯酸酯单体或聚合物中包含的另一种单体进行共聚的单体，并且是可以在共聚后向聚合物主链提供能够与多官能交联剂反应的交联点的单体。此处，所述可交联官能团可以为羟基、羧基、异氰酸酯基、缩水甘油基或酰胺基，并且在某些情况下，可以为可光致交联官能团，例如丙烯酰基或甲基丙烯酰基。所述可光致交联官能团可以通过使含有可光致交联官能团的化合物与由所述可共聚单体提供的可交联官能团进行反应而引入。在制备压敏粘合剂的领域中，已知多种可根据所需官能团而进行使用的可共聚单体。作为这样的单体的实例，可以使用含有羟基的单体如(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟辛酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙二醇酯或(甲基)丙烯酸-2-羟基丙二醇酯；含有羧基的单体如(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸、丙烯酸二聚体、衣康酸、马来酸和马来酸酐；或(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、或N-乙烯基己内酰胺等；但本发明并不局限于此。在所述聚合物中可以包含上述单体中的一种或至少两种。
当需要时，所述丙烯酸类聚合物还可以包含聚合形式的另一种共聚单体，例如，可以为通式1表示的单体。
[通式1]
在通式1中，R1至R3各自独立地为氢或烷基，R4为氰基、经烷基未取代或取代的苯基、乙酰氧基、或COR5，此处，R5为经烷基或烷氧基烷基未取代或取代的氨基或缩水甘油氧基。
在通式1的R1至R5的定义中，烷基或烷氧基是指具有1至8个碳原子的烷基或烷氧基，优选为甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
作为通式1的单体的具体实例，可以使用羧酸的乙烯基酯，例如(甲基)丙烯腈、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、苯乙烯、甲基苯乙烯，或乙烯乙酸酯，但本发明并不局限于此。
所述丙烯酸类聚合物可以通过例如溶液聚合法、光聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法或乳液聚合法来制备。
对于在压敏粘合层中交联所述丙烯酸类聚合物的多官能交联剂的种类没有特殊限制，例如，可以根据聚合物中所含可交联官能团的种类，从已知的交联剂如异氰酸酯交联剂、环氧交联剂、氮丙啶交联剂、金属螯合交联剂和光致交联剂中选择合适的交联剂。此处，作为所述异氰酸酯交联剂的实例，可以使用二异氰酸酯，例如甲苯二异氰酸酯、二异氰酸二甲苯酯、二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(isoborondiisocyanate)、四甲基二甲苯二异氰酸酯或萘二异氰酸酯，或二异氰酸酯和多元醇的反应产物等，并且此处，所述多元醇可以为三羟甲基丙烷。所述环氧类交联剂可以为乙二醇二缩水甘油醚、三缩水甘油基醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚、N,N,N′,N′-四缩水甘油基乙二胺、或甘油二缩水甘油基醚等；所述氮丙啶交联剂可以为N,N′-甲苯-2,4-双(1-氮丙啶甲酰胺)、N,N′-二苯甲烷-4,4′-双(1-氮丙啶甲酰胺)、三亚乙基蜜胺、二间苯二酰-1-(2-甲基氮丙啶)、或三(1-氮丙啶基)氧化膦等；所述金属螯合交联剂可以为在例如乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯的化合物上配位有多价金属的化合物。此处，所述多价金属可以为铝、铁、锌、锡、钛、锑、镁或钒；所述光致交联剂可以为多官能丙烯酸酯等。此处，鉴于聚合物中包含的可交联官能团的种类，可以使用上述交联剂中的一种或至少两种。
所述压敏粘合层中，可以鉴于所需的剥离强度对多官能交联剂的重量比进行控制。
上述压敏粘合层可以通过如下方法形成：涂布通过混合丙烯酸类聚合物和多官能交联剂而得到的涂布溶液，并在适当条件下引发多元醇和多官能交联剂之间的交联反应。
在不降低所需效果的情况下，所述压敏粘合层还可以包含选自偶联剂、增粘剂、环氧树脂、紫外线稳定剂、抗氧化剂、调色剂、增强剂、填充剂、消泡剂、表面活性剂和增塑剂中的至少一种添加剂。
根据应用，例如所需的剥离强度或实现三维形状的能力、或待填充间隙的尺寸等，可以适当地选择所述压敏粘合层的厚度，但没有特殊限制。
为了在使用胶带之前保护压敏粘合层，该胶带还可以包括粘贴在压敏粘合层上的离型片(release sheet)。
在基底层的一个表面上可以包括背面涂层，例如，与具有压敏粘合层的表面相反的表面上以控制压敏粘合强度。例如，背面涂层可以包括，氟类离型剂、硅类离型剂、包含硅并且具有乙烯或丙烯基团的离型剂，或脂肪族或酰胺类离型剂。可以使用离型剂通过离型处理来形成背面涂层。此处，对离型处理的特定方法或背面涂层的厚度并没有特殊限制，并且将会进行处理以保证剥离强度。
相对于与形成压敏粘合层的基底层的表面相反的表面，所述溶胀胶带的压敏粘合层的剥离强度(此处，称作“背面剥离强度”)，可以为如400gf/25mm以下、350gf/25mm以下、300gf/25mm以下、250gf/25mm以下、200gf/25mm以下、150gf/25mm以下、100gf/25mm以下或50gf/25mm以下，该剥离强度在室温下以5mm/秒的剥离速度和180°的剥离角测得。当背面剥离强度控制在上述范围内时，可以提供具有优越的解绕特性的卷型胶带。此处，术语“背面剥离强度”可以指压敏粘合层相对于基底层的另一表面的剥离强度，也就是说，与形成压敏粘合层的基底层的表面相反的表面。溶胀胶带可以卷绕为这种状态，在该状态中，压敏粘合层粘附到基底的另一表面上，也就是说，形成压敏粘合层的基底层的表面的相反表面上。
图2为示意图，示出了以卷型卷绕的示例性胶带。如图2所示，在一个实施例中，胶带可以卷绕为这种状态：压敏粘合层(10)粘附到基底层的另一表面上。基底层(20)的另一表面可以为与形成压敏粘合层(10)的基底层(20)的表面相反的表面。溶胀胶带在卷绕状态下具有优异的解绕特性。因此，不会产生噪音，例如，在高速切割、高速层压，以及折叠线的压制中，并且在解绕过程中不会发生粘滑现象，或由于膨胀而引起的压敏粘合强度的变化。因此，即使当用于卷绕状态下的过程时，溶胀胶带可以维持优异的加工环境并且可以提高产品或部件的产率。背面剥离强度的下限越低越好。然而，对下限并没有特殊限制，并且，例如，可以为约45gf/25mm、40gf/25mm/、35gf/25mm、30gf/25mm、25gf/25mm、20gf/25mm、15gf/25mm、10gf/25mm或5gf/25mm。
根据本发明的溶胀胶带可以具有各种用途，例如，它可以用作填充间隙用溶胀胶带。此处使用的短语“填充间隙用溶胀胶带”可以指填充两个分离对象之间的间隙并且将两个对象互相固定的胶带。在一个实施例中，溶胀胶带可以为，当通过压敏粘合层将胶带粘附到被间隙间隔的两个物体中的任何一个时，例如，当胶带与流体(如液体)接触时，由于通过膨胀基底层产生的力与压敏粘合层的固定强度之间的平衡，而能够实现能够填充间隙的三维形状的胶带。在一个实施例中，被间隙间隔的两个对象可以分别为电池的电极组件与收纳电极组件的壳体，但本发明不限于此。例如，在这种情况下，胶带可以为用于防止电极组件解绕并将电极组件固定在电池壳体内部的电池组件的线胶带。
图3为示意图，示出了通过在间隙之间实现三维形状用溶胀胶带填充间隙的过程。
如图3所示，通过压敏粘合层将胶带101粘贴在具有间隙的两个对象(103和104)中的任意一个(104)上。当将溶胀胶带101按上述方式粘贴在上述对象时，并且将流体引入到间隙并与溶胀胶带101的基底层接触，基底层在长度方向上膨胀。此处，由于当使用压敏粘合层将胶带101固定于对象104时基底层膨胀，所以，溶胀胶带101呈现三维形状，这允许它填充间隙并且当需要时将具有间隙的两个对象(103和104)互相固定。
通过溶胀胶带要实现的三维形状的尺寸，也就是，间隙的宽度，可以为0.001mm至2.0mm、0.001mm至1.0mm或0.01mm至0.5mm。然而，三维形状的尺寸可以根据应用溶胀胶带的间隙的具体种类而变化，但是本发明不特殊限制于此。通过调整上述基底层的变形率或压敏粘合层的剥离强度，可以根据应用溶胀胶带的间隙的尺寸而适当地控制三维形状的尺寸。
根据本发明的填充间隙用溶胀胶带可以满足下面的等式1。
[等式1]
1.5≤X2/X1≤150
在等式1中，X1为在室温下以5mm/sec的剥离速度和180°的剥离角测得的压敏粘合层相对于与形成有压敏粘合层的基底层的表面相反的表面的剥离强度，而X2为在室温下以5mm/sec的剥离速度和180°的剥离角测得的相对于玻璃的剥离强度。
压敏粘合层相对于玻璃的剥离强度(X2)与压敏粘合层相对于形成有压敏粘合层的基底层的表面的相反表面的剥离强度(X1)的比值(X2/X1)可以控制在合适的范围内，如2.5至140、5至130、7.5至120、10至110、12.5至100、15至90、17.5至80、20至70，或22.5至60，但是不特别局限于此。当将压敏粘合层相对于玻璃的剥离强度(X2)与压敏粘合层相对于形成有压敏粘合层的基底层的表面的相反表面的剥离强度(X1)的比值(X2/X1)控制在上述范围内以更有效地形成三维形状时，根据需要胶带可以合适地用于填充间隙并固定具有间隙的对象。
本发明的另一方面提供一种填充间隙的方法。一种示例性的方法可以是对第一基板和与所述第一基板间隔开来的第二基板之间所形成的间隙进行填充的方法。例如，所述方法可以包括：将溶胀胶带的压敏粘合层粘贴至第一基板或第二基板上，以及通过使该溶胀胶带的基底层与流体接触而使该基底层在长度方向上变形(例如膨胀)。
在这种方法中，对形成间隙的第一基板和第二基板的具体种类和形状没有特殊限制。换句话说，在第一基板和所述第二基板之间形成待填充的间隙，并且可以使用允许将流体引入间隙中的任何种类的基板。
另外，对于基板的形状也没有特殊限制，例如，基板可以形成为平面形状、弯曲形状、或不规则形状。如图3所示，所述方法可以通过如下步骤进行：在胶带101通过压敏粘合层而粘贴在形成间隙的第一基板和第二基板(103和104)中任何一个之上的状态下，通过使基底层与流体接触而溶胀来形成具有三维形状的胶带102。
在一个实施例中，上述方法中所使用的第一基板和第二基板中的一个可以是用于电池的电极组件，而另一个可以是收纳该组件的壳体；并且与胶带接触的流体可以是电池中含有的电解液。
如上所述，例如，所述方法可以如下进行：将胶带粘贴在电极组件上之后，将该胶带收纳于壳体内，然后将电解液注入该壳体中。
所述电极组件的具体种类并没有特殊限制，可以包括本领域中使用的普通组件。在一个实施例中，所述电极组件可以为二次电池，例如锂二次电池的电极组件。
所述电极组件可以包括正极板、负极板、以及插入所述正极板和所述负极板之间的隔板。根据这个方法，可以通过压敏粘合层将溶胀胶带粘贴在电极组件的外围表面上。在某些情况下，电极组件可以盘绕成卷状(jelly roll shape)。
所述正极板可以包括由具有优异电导性的金属薄片所组成的正极集电器；以及涂布在该正极集电器表面上的正极活性材料层。另外，可以在正极板的两个末端处形成没有用正极活性材料涂布的区域，并可以将由电极组件上部或底部以预定长度突出的正极片粘贴至上述区域。所述正极片可以起到将电极组件与电池的其它部件电子连接的作用。
另外，所述负极板可以包括由具有优异导电性的金属薄片所组成的负极集电器；以及涂布在该负极集电器表面上的负极活性材料层。另外，可以在负极板的两个末端处形成没有用负极活性材料涂布的区域，并可以将由电极组件上部或底部以预定长度突出的负极片粘贴至上述区域。负电极片可以起到将电极组件与电池的另一部件电子连接的作用。
另外，电极组件用于防止与盖组件或圆柱形壳体的接触，并且还可以包括在电极的上部和/或底部形成的绝缘板。
所述溶胀胶带可以粘贴为包括所述电极组件的外围表面的封闭部分(其中设置有隔板的最外端)，并且包围外围表面。另外，可以粘贴溶胀胶带以覆盖电极组件的外围表面的全部表面的至少30％以上，并且可以对电极组件外围表面的上端部分和底端部分进行粘贴以暴露所述电极组件。
收纳所述电极组件的壳体的种类没有特殊限制，例如，作为本领域中已知的种类，可以使用圆柱形壳体。
另外，此处，根据电池的种类，所述电解液——能够使所述胶带变形(例如溶胀)的流体——的种类没有特殊限制，可以使用本领域中已知的电解液。例如，当所述电池为锂二次电池时，电解液可以包括，例如水不溶性有机溶剂和锂盐。此处，可以将锂盐溶解在有机溶剂中以用作电池中的锂离子源，且可以加速锂离子在正极和负极之间的移动。作为锂盐，可以包括LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)3、Li(CF3SO2)2N、LiC4F9SO3、LiClO4、LiAlO4、LiAlCl4、LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(此处，x和y为自然数)、LiCl、LiI和二草酸硼酸锂中的至少一种作为支持电解质。所述锂盐在电解液中的浓度可以根据其应用而改变，并且通常可以在0.1M至2.0M的范围内使用锂盐。另外，例如，有机溶剂可以为下面的一种或至少两种：苯、甲苯、氟苯、1,2-二氟苯、1,3-二氟苯、1,4-二氟苯、1,2,3-三氟苯、1,2,4-三氟苯、氯苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4-二氯苯、1,2,3-三氯苯、1,2,4-三氯苯、碘苯、1,2-二碘苯、1,3-二碘苯、1,4-二碘苯、1,2,3-三碘苯、1,2,4-三碘苯、氟甲苯、1,2-二氟甲苯、1,3-二氟甲苯、1,4-二氟甲苯、1,2,3-三氟甲苯、1,2,4-三氟甲苯、氯甲苯、1,2-二氯甲苯、1,3-二氯甲苯、1,4-二氯甲苯、1,2,3-三氯甲苯、1,2,4-三氯甲苯、碘甲苯、1,2-二碘甲苯、1,3-二碘甲苯、1,4-二碘甲苯、1,2,3-三碘甲苯、1,2,4-三碘甲苯、R-CN(其中，R为含有2至50个碳原子的直链、支链或环状结构的烃基，可以为双键、芳环或醚键等)、二甲基甲酰胺、乙酸二甲酯、二甲苯、环己烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、环己酮、乙醇、异丙醇、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸丙烯酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、二甲氧基乙烷、1,3-二氧戊环、二甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、环丁砜、戊内酯、癸内酯或甲瓦龙酸内酯，但本发明并不局限于此。
在溶胀胶带中，在具有如上所述变形性质(例如溶胀性质)的基底层上形成具有预定剥离强度的压敏粘合层。因此，例如，在应用上述方法之后，当将胶带粘贴于电极组件时，可以实现三维形状。结果是，胶带可以有效填充电极组件与壳体的内壁之间的间隙并将电极组件固定在合适的位置，从而防止电极组件的移动或震动。
换句话说，所述溶胀胶带的“三维形状”通过基底层的变形强度和与电解液接触的溶胀胶带的压敏粘合层的剥离强度之间的相互作用而形成，并且其可以包括能够将电极组件稳固地固定于壳体内的所有形式。
图4为由上述方法制造的示例性电池，其中，当充满电解液时，溶胀胶带51a和51b溶胀以形成三维形状，并将电极组件53固定在壳体52内。
例如，如图4的左示意图中所示，在将溶胀胶带51a与组件53粘贴并将组件插入壳体52中后，溶胀胶带51a可以保持平面形状。然而，如图4右示意图中所示，在使电极组件与注入壳体52中的电解液进行预定时间的接触后，溶胀胶带53b可以变形为三维形状以填充电极组件53与壳体52之间的间隙，并将它们固定在合适的位置。
有益效果
例如，根据本发明的溶胀胶带可以应用于含有流体的间隙之间，从而变形为三维形状，因此可以用于填充间隙，并且在需要时可以固定被间隙分隔开的对象。
附图说明
图1为溶胀胶带的横截面图；
图2为显示溶胀胶带的卷绕状态的示意图；
图3为显示了溶胀胶带变形为三维形状的过程的示意图；
图4为显示了在电池的制造过程中溶胀胶带变形为三维形状的过程的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照实施例和对比例详细地描述溶胀胶带，但所述溶胀胶带的范围并不局限于下面的实施例。
通过下面的方法对实施例和对比例中的物理性质进行评估。
1.基底层长度方向的变形率的测量
将基底层切割成水平长度为10mm、垂直长度为50mm以制备样品。将样品浸渍在碳酸酯类的电解液中，以密封状态于室温下保持1天，将样品从电解液中移出来测量该样品在垂直方向的长度并且测量所述基底层基于等式A在长度方向上的变形率。
[等式A]
长度方向的变形率＝(L2-L1)/L1×100
在等式A中，L1为在浸渍于电解液中之前在基底层的垂直方向上的初始长度，即50mm；而L2为在浸渍于电解液中之后在基底层的垂直方向上的长度。
2.溶胀胶带的剥离强度的测量
将溶胀胶带切割成水平长度为25mm、垂直长度为200mm以制备样品。使用2kg的橡胶辊将样品通过压敏粘合层粘贴在玻璃板上，并在使用拉伸试验机在室温下以5mm/sec的剥离速度和180°的剥离角剥离溶胀胶带的同时测量剥离强度。
3.溶胀胶带形成三维形状的能力评价
将在实施例和比较例中制造的电池在室温下保存1天，然后拆解以从电池中取出电极组件，并评估粘贴于电极组件上的溶胀胶带的状况，从而根据下面的标准来评价形成三维形状的能力。
<形成三维形状的能力的评价标准>
○：观察到溶胀胶带的三维形状；
△：未观察到溶胀胶带的三维形状；
×：未观察到溶胀胶带的三维形状且胶带自电极组件上剥落。
4.溶胀胶带填充间隙的能力(防止电极组件移动的能力)的评价
通过评估电极组件的移动防止性能的方法来评价溶胀胶带的间隙填充能力。例如，在该方法中包括低振动评估方法和低冲击评估方法。在低振动方法中，振动测试的方法按照UN38.3标准进行，并且当在评估后电池被切断时，判定终端通过移动而断开连接。在低冲击评估方法中，当将电池加入八角形柱体中并旋转后，在预定时间内检测不到电池的电源时，判定终端通过移动而断开连接。按照下面的标准，对通过如上所述方法进行评估的溶胀胶带填充间隙的能力进行评价：
<填充间隙的能力评价标准>
○：在低振动和低冲击的评价后测量到电池电源。
△：在低振动和低冲击的评价后测量到电池电源，但电阻率增加10％以上。
×：在低振动和低冲击的评价后未测量到电池电源。
5.背面剥离能力的测量
将制备的溶胀胶带的压敏粘合层粘合到铝板上。在这个操作中，在使用前将胶带切成水平长度为70mm、垂直长度为150mm。之后，将同样的溶胀胶带再粘合到粘合胶带的上表面上。在这个操作中，在使用前将胶带切成水平长度为25mm、垂直长度为130mm。将第二胶带粘合后，将铝板在室温下固定，并在180°下弯曲第二胶带，然后固定至PET膜。接下来，通过以5mm/秒的剥离速率剥离第二胶带来评价背面剥离强度。
为了可重复性，对相同的样品评价剥离强度5至10次，测得的剥离强度的平均值列在下面。
实施例1.
溶胀胶带的制备
将由热塑性聚氨酯(TPU)制备的且具有约40μm厚度的非延伸膜用作基底层。在基底层的一个表面上形成相对于SUS板的剥离强度为600gf/25mm、厚度为15μm的压敏粘合层作为丙烯酸类压敏粘合层，该压敏粘合层包括与约0.2重量份的异氰酸酯交联剂交联的100重量份丙烯酸类压敏粘合剂树脂。之后，鉴于与具有压敏粘合层的表面相反的基底层的表面所需要的背面剥离强度(20gf/25mm)，背面涂层形成为氟类离型剂，从而制备溶胀胶带。
电极组件和电池的制备
粘贴溶胀胶带以覆盖相当于以卷状型形成的电极组件(横截面直径为17.2mm)外围表面的约50％的面积，其中所述电极组件包括负极、正极和隔板。然后，将该电极组件插入圆柱形壳体(横截面直径为17.5mm)中。接下来，将碳酸酯类电解液注入壳体内并密封该壳体，从而完成电池的制造。
实施例2.
溶胀胶带的制造
将由热塑性聚氨酯(TPU)制备的且具有约40μm厚度的非延伸膜用作基底层。在基底层的一个表面上形成相对于SUS板的剥离强度为595gf/25mm、厚度为15μm压敏粘合层作为丙烯酸类压敏粘合层，该压敏粘合层包括与约0.2重量份的异氰酸酯交联剂交联的100重量份丙烯酸类压敏粘合剂树脂。之后，鉴于与具有压敏粘合层的表面相反的基底层的表面所需要的背面剥离强度(20gf/25mm)，背面涂层形成为硅类离型剂，从而制备溶胀胶带。
电极组件和电池的制备
粘贴溶胀胶带以覆盖相当于以卷状型形成的电极组件(横截面直径为17.2mm)外围表面的约50％的面积，其中所述电极组件包括负极、正极和隔板，然后将该电极组件插入圆柱形壳体(横截面直径为17.5mm)中。接下来，将碳酸酯类电解液注入壳体内，然后密封该壳体，从而完成电池的制造。
实施例3.
溶胀胶带的制造
将由热塑性聚氨酯(TPU)制备的且具有约40μm厚度的非延伸膜用作基底层。在基底层的一个表面上形成相对于SUS板的剥离强度为600gf/25mm、厚度为15μm压敏粘合层作为丙烯酸类压敏粘合层，该压敏粘合层包括与约0.2重量份的异氰酸酯交联剂交联的100重量份丙烯酸类压敏粘合剂树脂。之后，鉴于与具有压敏粘合层的表面相反的基底层的表面所需要的背面剥离强度(10gf/25mm)，背面涂层形成为脂肪类离型剂，从而制备溶胀胶带。
电极组件和电池的制备
粘贴溶胀胶带以覆盖相当于以卷状型形成的电极组件(横截面直径为17.2mm)外围表面的约50％的面积，其中所述电极组件包括负极、正极和隔板，然后将该电极组件插入圆柱形壳体(横截面直径为17.5mm)中。接下来，将碳酸酯类电解液注入壳体内并密封该壳体，从而完成电池的制造。
对比例1.
溶胀胶带的制造
将由热塑性聚氨酯(TPU)制备的且具有约40μm厚度的非延伸膜用作基底层。在基底层的一个表面上形成相对于SUS板的剥离强度为605gf/25mm、厚度为15μm的压敏粘合层作为丙烯酸类压敏粘合层，该压敏粘合层包括与约0.2重量份的异氰酸酯交联剂交联的100重量份丙烯酸类压敏粘合剂树脂，从而制备溶胀胶带。在该基底层上未进行单独的离型处理，且测得的背面剥离强度为500gf/25mm。
电极组件和电池的制备
粘贴溶胀胶带以覆盖相当于以卷状型形成的电极组件(横截面直径为17.2mm)外围表面的约50％的面积，其中所述电极组件包括负极、正极和隔板，然后将该电极组件插入圆柱形壳体(横截面直径为17.5mm)中。接下来，将碳酸酯类电解液注入所述壳体内并密封该壳体，从而完成电池的制造。
对比例2.
溶胀胶带的制造
将由热塑性聚氨酯(TPU)制备的且具有约40μm厚度的非延伸膜用作基底层。在基底层的一个表面上形成相对于SUS板的剥离强度为100gf/25mm、厚度为15μm的压敏粘合层作为丙烯酸类压敏粘合层，该压敏粘合层包括与约2重量份的异氰酸酯交联剂交联的100重量份丙烯酸类压敏粘合剂树脂，从而制备溶胀胶带。在该基底层上未进行单独的离型处理，且测得的背面剥离强度为70gf/25mm。
电极组件和电池的制备
粘贴溶胀胶带以覆盖相当于以卷状型形成的电极组件(横截面直径为17.2mm)外围表面的约50％的面积，其中所述电极组件包括负极、正极和隔板，然后将该电极组件插入圆柱形壳体(横截面直径为17.5mm)中。接下来，将碳酸酯类电解液注入壳体内，然后密封该壳体，从而完成电池的制造。
对以上实施例和对比例测得的物理性质进行归纳并列于表1中。
[表1]
<标记说明>
10：压敏粘合层
20：基底层
103，104：形成间隙的对象
101：实现三维形状之前的溶胀胶带
102：实现三维形状之后的溶胀胶带
2：溶胀胶带
201：基底层
202：压敏粘合层
51a、51b：溶胀胶带
52：壳体
53：电极组件

Claims (16)

1.一种填充间隙用溶胀胶带，包括：
基底层，所述基底层在与流体接触时在长度方向上变形；
压敏粘合层，所述压敏粘合层以平行于所述基底层的长度方向的方向在该基底层的一个表面上形成，并且满足等式1：以及
背面涂层，其存在于与形成有所述压敏粘合层的基底层的表面相反的表面上，
其中，所述压敏粘合层相对于与形成有所述压敏粘合层的基底层的表面相反的表面的剥离强度为100gf/25mm以下，所述剥离强度在室温下以5mm/sec的剥离速度和180°的剥离角测得，
其中，所述压敏粘合层相对于玻璃的剥离强度为300gf/25mm以上，所述剥离强度在室温下以5mm/sec的剥离速率和180°的剥离角测得，
[等式1]
3≤X2/X1≤150
其中，X1为在室温下以5mm/sec的剥离速度和180°的剥离角测得的压敏粘合层相对于与形成有所述压敏粘合层的基底层的表面相反的表面的剥离强度，而X2为在室温下以5mm/sec的剥离速率和180°的剥离角测得的相对于玻璃的剥离强度。
2.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，当与流体接触时，该溶胀胶带变形为在垂直于所述基底层的长度方向的方向上高度为0.001mm至2.00mm的三维形状。
3.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述基底层根据等式2在长度方向上的变形率为10％以上：
[等式2]
长度方向变形率＝(L2-L1)/L1×100
其中，L1为在所述基底层与流体接触前的初始长度；而L2为所述基底层与流体接触24小时后在室温或60℃下测得的该基底层的长度。
4.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述基底层根据ASTM D2240的肖式A硬度为70A以上。
5.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述基底层根据JIS K-7311的肖式D硬度为40D以上。
6.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述基底层包括热塑性聚氨酯。
7.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述压敏粘合层包含丙烯酸压敏粘合剂、聚氨酯压敏粘合剂、环氧压敏粘合剂、硅压敏粘合剂或橡胶压敏粘合剂。
8.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述压敏粘合层包含与多官能交联剂交联的丙烯酸聚合物。
9.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，将所述压敏粘合层粘贴并卷绕在与形成有压敏粘合层的基底层的表面相反的表面上。
10.根据权利要求1所述的填充间隙用溶胀胶带，其中，所述背面涂层包括选自氟类离型剂、硅类离型剂、包含硅并且具有乙烯基或丙烯酸基的离型剂，以及脂肪族类或酰胺类离型剂中的至少一种。
11.一种填充间隙的方法，所述间隙形成在第一基板和与该第一基板隔开的第二基板之间，该方法包括：
将根据权利要求1所述的溶胀胶带的压敏粘合层粘贴到所述第一基板或第二基板上；以及
使所述溶胀胶带的基底层与流体接触。
12.根据权利要求11所述的填充间隙的方法，其中，所述第一基板与第二基板中的一个为电极组件，另一个为收纳该电极组件的壳体。
13.一种电极组件，其具有权利要求1所述的胶带粘贴至其上的外围表面。
14.一种电池，包括：
权利要求13所述的电极组件；
收纳所述组件的壳体；以及
在壳体内与所述组件接触的电解液。
15.根据权利要求14所述的电池，其中，所述电极组件的压敏粘合胶带通过在与所述电解液接触时变形为三维形状来将电极组件固定在壳体的内部。
16.根据权利要求15所述的电池，其中，所述电解液为碳酸酯类电解液。
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